KR102488900B1 - Drain Valve for Water-Cooled Type Battery and Cooling Water Drain Method Using The Same - Google Patents

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Abstract

수냉식 배터리용 드레인 밸브를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징; 하우징의 중공 내에서 유입구에 인접하게 배치되는 커버부재로서, 냉각수를 흡수하지 않은 제1상태, 냉각수를 흡수하여 제1상태보다 체적이 증가하는 제2상태, 및 흡수한 냉각수를 배출하여 제2상태보다 체적이 감소하는 제3상태를 가지는 커버부재; 하우징의 중공 내에서 커버부재의 하부에 배치되고, 일단이 유입구와 이격된 커버부재의 일면에 고정되는 가압부; 및 하우징의 중공 내에서 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재로서, 개폐부재의 일측이 가압부의 타단에 고정되고 개폐부재의 타측이 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하되, 개폐부재는, 커버부재가 제1상태 및 제2상태에 있을 때 배출구를 폐쇄하고, 커버부재가 제3상태에 있을 때 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.Disclosed is a drain valve for a water-cooled battery.
According to one embodiment of the present disclosure, a hollow housing having an inlet and an outlet respectively formed at upper and lower portions; A cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing, in a first state in which no cooling water is absorbed, in a second state in which the volume is increased compared to the first state by absorbing the cooling water, and in a second state by discharging the absorbed cooling water. a cover member having a third state in which the volume is further reduced; a pressing unit disposed below the cover member in the hollow of the housing and having one end fixed to one surface of the cover member spaced apart from the inlet; and an opening/closing member disposed under the pressurizing unit in the hollow of the housing, wherein one side of the opening/closing member is fixed to the other end of the pressing unit and the other side of the opening/closing member is disposed adjacent to the discharge port, wherein the opening/closing member comprises a cover member Provides a drain valve for a water-cooled battery characterized in that the outlet is closed when the cover member is in the first and second states and the outlet is opened when the cover member is in the third state.

Description

수냉식 배터리용 드레인 밸브 및 이를 이용한 냉각수 배출 방법{Drain Valve for Water-Cooled Type Battery and Cooling Water Drain Method Using The Same}Drain Valve for Water-Cooled Type Battery and Cooling Water Drain Method Using The Same}

본 개시는 수냉식 배터리용 드레인 밸브에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량의 기밀형 배터리 팩 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있는 수냉식 배터리용 드레인 밸브 및 이를 이용한 냉각수 배출 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a drain valve for a water-cooled battery. More specifically, it relates to a drain valve for a water-cooled battery capable of immediately discharging coolant leaking inside a hermetic battery pack of a vehicle to the outside and a coolant discharge method using the drain valve.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for the present disclosure and does not constitute prior art.

최근 환경문제가 대두되면서, 연료 효율을 높이고 배기가스를 저감시킬 수 있는 친환경 차량이 각광받고 있다. 여기서, 친환경 차량은 하이브리드 자동차, 수소연료전지 자동차, 전기 자동차 등을 대표적인 예로 들 수 있다.As environmental issues have recently emerged, eco-friendly vehicles capable of increasing fuel efficiency and reducing exhaust gas have been in the limelight. Here, representative examples of the eco-friendly vehicle include a hybrid vehicle, a hydrogen fuel cell vehicle, and an electric vehicle.

기존의 내연기관 차량과 친환경 차량의 가장 큰 차이점은, 전기에너지를 동력원으로 사용하여 모터를 구동시켜 차량 동력에 사용한다는 점이다.The biggest difference between an existing internal combustion engine vehicle and an eco-friendly vehicle is that electric energy is used as a power source to drive a motor and use it for vehicle power.

친환경 차량에서는 고전압의 전원을 메인 배터리로 사용하여 모터를 구동시킨다. 고전압 배터리 시스템은 고용량의 배터리를 냉각시키기 위하여 수냉각(water cooling) 방식을 적용하고 있다.In an eco-friendly vehicle, a high-voltage power source is used as a main battery to drive a motor. A high-voltage battery system uses a water cooling method to cool a high-capacity battery.

냉각수로 사용되는 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)은 전도성이 높아 배터리와 접촉 시 발화하거나 폭발할 위험성이 크다. 이를 방지하기 위하여, 드레인 밸브(drain valve)가 사용되고 있다.Ethylene glycol used as coolant has high conductivity, so there is a high risk of igniting or exploding when in contact with the battery. To prevent this, a drain valve is used.

일반적으로 드레인 밸브의 동작에는 압력, 모터, 솔레노이드 등이 필요한데, 수냉각 배터리 팩 내부에 냉각수가 누수되면 전기적인 장치 고장으로 드레인 밸브의 작동이 어렵다.In general, pressure, a motor, a solenoid, etc. are required for the operation of the drain valve, but if coolant leaks inside the water-cooled battery pack, it is difficult to operate the drain valve due to electrical device failure.

본 개시와 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개실용신안공보 공개번호 제20-2011-0010711호(공개일자 2011년 11월 17일)가 있으며, 선행 문헌에는 배수밸브 자동개폐장치가 개시되어 있다.Prior literature related to the present disclosure includes Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-2011-0010711 (published on November 17, 2011), and a drainage valve automatic opening and closing device is disclosed in the prior literature.

본 개시는 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 기밀형 배터리 팩(airtight battery pack) 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present disclosure has been proposed in view of the above situation, and an object of the present disclosure is to provide a drain valve for a water-cooled battery capable of immediately discharging cooling water leaking inside an airtight battery pack to the outside.

본 개시가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present disclosure is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징; 하우징의 중공 내에서 유입구에 인접하게 배치되는 커버부재로서, 냉각수를 흡수하지 않은 제1상태, 냉각수를 흡수하여 제1상태보다 체적이 증가하는 제2상태, 및 흡수한 냉각수를 배출하여 제2상태보다 체적이 감소하는 제3상태를 가지는 커버부재; 하우징의 중공 내에서 커버부재의 하부에 배치되고, 일단이 유입구와 이격된 커버부재의 일면에 고정되는 가압부; 및 하우징의 중공 내에서 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재로서, 개폐부재의 일측이 가압부의 타단에 고정되고 개폐부재의 타측이 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하되, 개폐부재는, 커버부재가 제1상태 및 제2상태에 있을 때 배출구를 폐쇄하고, 커버부재가 제3상태에 있을 때 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.According to one embodiment of the present disclosure, a hollow housing having an inlet and an outlet respectively formed at upper and lower portions; A cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing, in a first state in which no cooling water is absorbed, in a second state in which the volume is increased compared to the first state by absorbing the cooling water, and in a second state by discharging the absorbed cooling water. a cover member having a third state in which the volume is further reduced; a pressing unit disposed below the cover member in the hollow of the housing and having one end fixed to one surface of the cover member spaced apart from the inlet; and an opening/closing member disposed under the pressurizing unit in the hollow of the housing, wherein one side of the opening/closing member is fixed to the other end of the pressing unit and the other side of the opening/closing member is disposed adjacent to the discharge port, wherein the opening/closing member comprises a cover member Provides a drain valve for a water-cooled battery characterized in that the outlet is closed when the cover member is in the first and second states and the outlet is opened when the cover member is in the third state.

또한, 제2상태에서, 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 많고, 제3상태에서, 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 적은 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.Further, in the second state, the amount of cooling water absorbed by the cover member is greater than the amount of cooling water discharged by the cover member, and in the third state, the amount of cooling water absorbed by the cover member is less than the amount of cooling water discharged by the cover member. A drain valve for a water-cooled battery is provided.

또한, 커버부재가 제2상태에 있을 때, 가압부는 커버부재를 유입구를 향해 가압하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.In addition, the drain valve for a water-cooled battery is characterized in that when the cover member is in the second state, the pressing portion presses the cover member toward the inlet.

또한, 개폐부재는, 제2상태에서 배출구의 주위 영역에 의해 지지되고, 제3상태에서 배출구의 주위 영역으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.Further, the drain valve for a water-cooled battery is characterized in that the opening/closing member is supported by the area around the outlet in the second state and spaced apart from the area around the outlet in the third state.

본 개시에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브는, 별도의 전기장치 없이 기밀형 배터리 팩 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있다.The drain valve for a water-cooled battery according to the present disclosure can immediately discharge cooling water leaking inside an airtight battery pack to the outside without a separate electrical device.

이에 따라, 별도의 전원 공급이 필요치 않고, 부품수를 줄일 수 있어 불필요하게 발생할 수 있는 비용을 저감시킬 수 있다.Accordingly, a separate power supply is not required, and the number of parts can be reduced, thereby reducing unnecessary costs.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브가 설치된 모습을 간략히 나타낸 도면.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성을 분해도.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도.1 is a view schematically showing a state in which a drain valve for a water-cooled battery is installed according to an embodiment of the present disclosure.
2 is an exploded view of a configuration of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a cross-sectional view illustrating an operational relationship between components of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure.
6 is a cross-sectional view illustrating an operating relationship between components of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted.

본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the components of the embodiment according to the present disclosure, symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only for distinguishing the component from other components, and the nature or sequence or order of the corresponding component is not limited by the codes. In the specification, when a part is said to 'include' or 'include' a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless explicitly stated otherwise. .

이하, 본 개시의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브가 설치된 모습을 간략히 나타낸 도면이다.1 is a view schematically illustrating a state in which a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure is installed.

도 1에 도시된 바와 같이, 수냉식 배터리용 드레인 밸브(100)가 수냉식 배터리 케이스(battery case, 10)의 내부에 설치된 이유는, 위와 같이 누수된 냉각수가 배터리와 접촉하는 것을 방지하기 위해서다.As shown in FIG. 1, the reason why the water-cooled battery drain valve 100 is installed inside the water-cooled battery case 10 is to prevent the leaked coolant from contacting the battery.

이때, 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브(100)는 수냉식 배터리 케이스(10)의 내부에만 설치될 뿐, 별도의 전기장치가 필요치 않다. 왜냐하면, 본 개시는 자기작동(self-operate)이 가능하기 때문이다.At this time, the water-cooled battery drain valve 100 according to an embodiment of the present disclosure is installed only inside the water-cooled battery case 10 and does not require a separate electrical device. This is because the present disclosure is capable of self-operating.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성을 분해도다.2 is an exploded view of a configuration of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 수냉식 배터리용 드레인 밸브(drain valve, 100)는 하우징(housing, 110), 커버부재(cover member, 120), 개폐부재(opening and closing member, 130), 가압부(pressing unit, 140) 및 가스켓(gasket, 150)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a drain valve 100 for a water-cooled battery includes a housing 110, a cover member 120, an opening and closing member 130, and a pressing unit. , 140) and a gasket (gasket, 150).

하우징(110)은 상, 하부에 각각 유입구(inlet, 111)와 배출구(outlet, 112)가 형성된 중공 형상의 몸체를 이룬다. 이때, 하우징(110)은 유입구(111)에서 배출구(112)로 갈수록 직경이 넓어지는 구조를 갖는다.The housing 110 forms a hollow body in which an inlet 111 and an outlet 112 are formed at upper and lower portions, respectively. At this time, the housing 110 has a structure in which the diameter increases from the inlet 111 to the outlet 112.

그리고 하우징(110)은 하단부 양단에 상호 대칭되는 체결구(fastener, 113)를 구비한다. 체결구(113)는 도 1에 도시된 수냉식 배터리 케이스(10)에 본 개시에 따른 드레인 밸브(100)가 설치될 수 있도록 고정시키는 연결 부분이다.And the housing 110 has fasteners 113 symmetrical to each other at both ends of the lower end. The fastener 113 is a connection part that fixes the drain valve 100 according to the present disclosure to be installed in the water-cooled battery case 10 shown in FIG. 1 .

이때, 체결구(113)는 원형의 형상으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고 내경에 나사산이 형성되거나 장공 형태로 이루어질 수도 있다.At this time, the fastener 113 is shown in a circular shape, but is not limited thereto and may have a screw thread formed on the inner diameter or a long hole shape.

커버부재(120)는 상변화(phase change)가 가능한 재질로 이루어지며, 하우징(110)의 유입구(111)를 덮는 형태로 배치된다. 상변화 가능 재질로 이루어진 커버부재(120)는 냉각수를 흡수하거나 배출함으로써 자체의 체적이 변할 수 있다.The cover member 120 is made of a material capable of phase change and is disposed to cover the inlet 111 of the housing 110 . The cover member 120 made of a phase-changeable material can change its volume by absorbing or discharging cooling water.

커버부재(120)는 차량의 수냉식 배터리 내에 누수된 냉각수를 흡수하여 상변화가 가능하도록, 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)로 이루어진다.The cover member 120 is made of a super absorbent polymer (SAP) to absorb coolant leaked in the vehicle's water-cooled battery and change its phase.

커버부재(120)는 배터리 케이스로 누수된 냉각수를 흡수하여 체적팽창을 하게 된다. 이러한 체적팽창에 따라 고흡수성 소재로 이루어진 커버부재(120)는 상변화를 이룬다.The cover member 120 expands in volume by absorbing coolant leaking into the battery case. According to this volume expansion, the cover member 120 made of a superabsorbent material undergoes a phase change.

개폐부재(130)는 하우징(110)의 배출구에 배치된다. 개폐부재(130)는 상하로 이동함에 따라 하우징(110)의 유입구(111)로 흡수된 냉각수를 외부로 배출시키는 기능을 갖는다.The opening and closing member 130 is disposed at the outlet of the housing 110 . The opening/closing member 130 has a function of discharging the cooling water absorbed into the inlet 111 of the housing 110 to the outside as it moves up and down.

이러한 개폐부재(130)는 중공 형상의 바디(131)와, 바디의 하단에 연장 형성된 받침마개(132)를 구비한다. 이때, 받침마개(132)는 바디(131)로부터 탈착 가능한 구조로 이루어질 수 있다.The opening and closing member 130 includes a hollow body 131 and a supporting stopper 132 extending from the lower end of the body. At this time, the stopper 132 may be made of a detachable structure from the body 131.

바디(131)는 하우징(110)의 유입구(111)와 동일한 중심축 상에 배치된다. 이러한 바디(131)는 외주면 일부에 돌출된 단턱(131a)과, 배출공(131b)을 구비한다.The body 131 is disposed on the same central axis as the inlet 111 of the housing 110 . The body 131 includes a stepped portion 131a protruding from a portion of the outer circumferential surface and a discharge hole 131b.

도 2에 도시된 바와 같이, 단턱(131a)은 바디(131)의 둘레면을 따라 전체적으로 형성되지만, 부분적으로 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 2, the step 131a is formed entirely along the circumferential surface of the body 131, but may also be partially formed.

단턱(131a)과 바디(131) 사이에는 별도의 탈착공(미도시)이 있어서, 상호 탈착되는 구조로 이루어질 수도 있다.There is a separate detachable hole (not shown) between the step 131a and the body 131, so it may be made of a mutually detachable structure.

배출공(131b)은 단턱(131a) 하부의 일측에 구비된다.The discharge hole (131b) is provided on one side of the lower part of the step (131a).

받침마개(132)는 바디(131)의 하단과 배출구(112)를 밀폐하는 기능을 갖는다.Support cap 132 has a function of sealing the lower end of the body 131 and the outlet 112.

가압부(140)는 바디(131)의 외주면을 감싸는 구조로 이루어진다. 이때, 가압부(140)는 커버부재(120)와 바디(131)의 단턱(131a) 사이에서 상하로 이동하며 커버부재(120)를 가압한다.The pressing unit 140 has a structure surrounding the outer circumferential surface of the body 131 . At this time, the pressing unit 140 moves up and down between the cover member 120 and the step 131a of the body 131 and presses the cover member 120 .

이러한 가압부(140)는 바디(131)의 외주면을 감싸며 상하로 이동하는 가이드부싱(141)과, 가이드부싱(guide bushing, 141)이 상하로 이동 가능하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(142)를 포함한다.The pressing unit 140 includes a guide bushing 141 that moves up and down while covering the outer circumferential surface of the body 131, and an elastic member 142 that provides elastic force so that the guide bushing 141 can move up and down. include

가이드부싱(141)은 바디(131)의 외주면을 감싸는 중공 형상의 슬리브(141a)와, 슬리브(sleeve, 141a)의 상면 외측으로 연장 형성되어 커버부재(120)를 가압하는 플랜지(141b)를 구비한다.The guide bushing 141 includes a hollow sleeve 141a surrounding the outer circumferential surface of the body 131 and a flange 141b extending outwardly from the upper surface of the sleeve 141a to press the cover member 120. do.

여기서 플랜지(flange, 141b)는 커버부재(120)의 하부를 지지한다.Here, the flange 141b supports the lower portion of the cover member 120 .

탄성부재(142)는 슬리브(141a)를 감싸는 구조로 이루어진다. 이러한 탄성부재(142)는, 살기 플랜지(141b)의 하면과 바디(131)의 단턱(131a) 상면 사이에 개재되어, 탄성력을 제공한다.The elastic member 142 has a structure surrounding the sleeve 141a. The elastic member 142 is interposed between the lower surface of the live flange 141b and the upper surface of the step 131a of the body 131 to provide elastic force.

가스켓(150)은 받침마개(132)의 양단을 감싸는 기능을 갖는다. 이러한 가스켓(150)은 1차적으로 받침마개(132)를 보호하고, 2차적으로는 받침마개(132)가 안착되는 부분에 틈을 보완하여 하우징(110) 내부로 냉각수가 유입되는 것을 방지한다. 즉, 가스켓(150)은 밀폐수단으로 이용될 수 있다.The gasket 150 has a function of covering both ends of the stopper 132 . The gasket 150 primarily protects the stopper 132 and secondarily prevents coolant from flowing into the housing 110 by filling a gap where the stopper 132 is seated. That is, the gasket 150 may be used as a sealing means.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an operational relationship between components of the drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 하우징(110)은 유입구(111)의 하부에 유입구(111)보다 직경이 넓은 안착홈(114)을 구비하여, 커버부재(120)가 끼움 체결되도록 한다.Referring to FIGS. 3 and 4 together, the housing 110 has a seating groove 114 having a wider diameter than the inlet 111 at the bottom of the inlet 111 so that the cover member 120 is fitted.

커버부재(120)는 상변화되기 전에 안착홈(114)과 동일한 직경을 갖고, 커버부재(120)가 상변화된 후에는 가압부(140)에 의해 상부로 가압된다. 이때, 커버부재(120)의 상측 일부는 유입구(111)와 동일한 직경을 가짐에 따라, 유입구(111)를 밀폐한다.The cover member 120 has the same diameter as the seating groove 114 before the phase change, and is pressed upward by the pressing unit 140 after the cover member 120 undergoes a phase change. At this time, as the upper portion of the cover member 120 has the same diameter as the inlet 111, the inlet 111 is sealed.

냉각수 배관(20)에서 냉각수가 누수되면, 배터리와 접촉되는 것을 막아야 하는데, 커버부재(120)가 누수된 냉각수를 흡수한다. 냉각수를 흡수한 커버부재(120)는 상변화를 통해 체적팽창하게 된다. 체적팽창한 커버부재(120)는 가압부(140)에 의해 상부로 이동한다.When cooling water leaks from the cooling water pipe 20, contact with the battery should be prevented, and the cover member 120 absorbs the leaked cooling water. The cover member 120 that absorbs the cooling water expands in volume through a phase change. The volume-expanded cover member 120 moves upward by the pressing part 140 .

커버부재(120)를 가압하고 있던 가압부(140)는 탄성부재(142)의 탄성력을 이용해 가이드부싱(141)이 커버부재(120)를 가압하고, 커버부재(120)의 상측 일부는 유입구(111)로 가압된다. 그 후, 커버부재(120)의 상측 일부는 유입구(111)와 동일한 직경을 갖게 되고, 하측 일부는 안착홈(114)과 동일한 직경을 갖는다. 이때, 커버부재(120)는 상, 하가 직경이 다른 형태로 이루어져 단차(step)가 생긴다.The pressure unit 140, which was pressing the cover member 120, uses the elastic force of the elastic member 142 to press the guide bushing 141 on the cover member 120, and the upper part of the cover member 120 has an inlet ( 111) is pressurized. After that, the upper part of the cover member 120 has the same diameter as the inlet 111 and the lower part has the same diameter as the seating groove 114 . At this time, the cover member 120 is formed in a form having different upper and lower diameters, resulting in a step.

가압부(140)가 상변화된 커버부재(120)를 가압하면, 커버부재(120)가 흡수한 냉각수가 바디(131)의 배출공(131b)으로 빠지게 된다.When the pressing unit 140 presses the phase-changed cover member 120, the cooling water absorbed by the cover member 120 is discharged through the discharge hole 131b of the body 131.

커버부재(120)를 상방향으로 가압한 가압부(140)는, 탄성부재(142)의 압축력이 소실된다. 이에 따라, 가압부(140)의 가이드부싱(141)의 지지력이 상실된다.In the pressing portion 140 that presses the cover member 120 upward, the compressive force of the elastic member 142 is lost. Accordingly, the supporting force of the guide bushing 141 of the pressing part 140 is lost.

체적팽창된 개폐부재(130)가 상방향으로 움직이면 받침마개(132)의 실링면압이 상실한다. 그리고 개폐부재(130)가 상방향으로 움직이면 빈 공간이 생기고, 그 빈 공간을 통해 냉각수가 외부로 배출된다. When the volume-expanded opening and closing member 130 moves upward, the sealing surface pressure of the support stopper 132 is lost. When the opening/closing member 130 moves upward, an empty space is created, and the cooling water is discharged to the outside through the empty space.

도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도이고, 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an operating relationship between components of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure.

도 5 및 도 6을 참조하면, 개폐부재(130)의 바디(131) 내부가 냉각수 배출을 용이하게 할 수 있도록 경사진 형태를 갖는다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the inside of the body 131 of the opening/closing member 130 has an inclined shape to facilitate discharge of cooling water.

즉, 바디(131)의 배출공(131b)는 단턱(131a)의 하부에 배치되고, 배출공(131b)과 연결된 바디(131)의 내경 일부에는, 상부에서 하부로 갈수록 경사진 형태의 경사배출로(131c)가 구비된다.That is, the discharge hole 131b of the body 131 is disposed at the lower part of the step 131a, and a portion of the inner diameter of the body 131 connected to the discharge hole 131b is inclined from the top to the bottom. A furnace 131c is provided.

이러한 구성 외에 별도로 동일한 내용은 도 1 내지 도 4를 통해 전술되었다. 따라서, 본 개시의 상세한 설명과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.Apart from these configurations, the same contents have been described above through FIGS. 1 to 4 . Accordingly, descriptions overlapping with the detailed description of the present disclosure will be omitted.

전술한 바와 같이, 본 개시에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브는, 별도의 전기장치 없이 기밀형 배터리 팩 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있다.As described above, the drain valve for a water-cooled battery according to the present disclosure can immediately discharge the cooling water leaking inside the airtight battery pack to the outside without a separate electric device.

이에 따라, 별도의 전원 공급이 필요치 않고, 부품수를 줄일 수 있어 불필요하게 발생할 수 있는 비용을 저감시킬 수 있다.Accordingly, a separate power supply is not required, and the number of parts can be reduced, thereby reducing unnecessary costs.

한편, 상술한 드레인 밸브(100)를 이용한 냉각수 배출 방법은 다음의 과정을 통해 진행될 수 있다.Meanwhile, the cooling water discharge method using the drain valve 100 described above may proceed through the following process.

우선, 커버부재(120)가 냉각수를 흡수하기 이전에, 개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)로부터 제1수직높이(H1)에 위치할 수 있다.First, before the cover member 120 absorbs the cooling water, one surface of the opening/closing member 130 may be located at a first vertical height H1 from the outlet 112 .

개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제1수직높이(H1)에 위치할 때, 개폐부재(130)는 배출구(112)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제1수직높이(H1)에 위치할 때, 개폐부재(130)는 배출구(112)의 주위 영역에 의해 지지될 수 있다.When one surface of the opening/closing member 130 is located at the first vertical height H1 with respect to the outlet 112, the opening/closing member 130 may close the outlet 112. In addition, when one surface of the opening/closing member 130 is located at the first vertical height H1 with respect to the outlet 112, the opening/closing member 130 may be supported by the area around the outlet 112.

이후, 커버부재(120)가 냉각수를 흡수하면서 커버부재(120)의 체적이 팽창하고, 가압부(140)가 커버부재(120)를 유입구(111)를 향해 가압할 수 있다.Thereafter, while the cover member 120 absorbs the cooling water, the volume of the cover member 120 expands, and the pressing unit 140 may press the cover member 120 toward the inlet 111 .

이후, 커버부재(120)가 가압부(140)에 의해 가압됨으로써 커버부재(120)의 일면의 적어도 일부가 유입구(111)에 끼워질 수 있다. 커버부재(120)의 일면의 적어도 일부가 유입구(111)에 끼워지는 과정에서, 커버부재(120)의 일면의 적어도 일부는 탄성변형되어 유입구(111)에 끼워질 수 있다.Then, as the cover member 120 is pressed by the pressing unit 140 , at least a portion of one surface of the cover member 120 may be inserted into the inlet 111 . In the process of fitting at least a portion of one surface of the cover member 120 into the inlet 111, at least a portion of the surface of the cover member 120 is elastically deformed and can be inserted into the inlet 111.

이후, 커버부재(120)가 냉각수를 배출하면서 커버부재(120)의 체적이 감소하고, 개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제1수직높이(H1)보다 큰 제2수직높이(H2)에 위치할 수 있다.Thereafter, as the cover member 120 discharges the cooling water, the volume of the cover member 120 decreases, and one side of the opening/closing member 130 has a second vertical height greater than the first vertical height H1 relative to the outlet 112. It may be located at the height H2.

개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제2수직높이(H2)에 위치할 때, 개폐부재(130)는 배출구(112)를 개방할 수 있다.When one side of the opening/closing member 130 is located at the second vertical height H2 with respect to the outlet 112, the opening/closing member 130 may open the outlet 112.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.

10: 차량의 수냉식 배터리 케이스
20: 냉각수 배관
100: 수냉식 배터리용 드레인 밸브
110: 하우징 111: 유입구
112: 배출구 113: 체결구
114: 안착홈 120: 커버부재
130: 개폐부재 131: 바디
131a: 단턱 131b: 배출공
131c: 경사배출로 132: 받침마개
140: 가압부 141: 가이드부싱
141a: 슬리브 141b: 플랜지
142: 탄성부재 150: 가스켓10: Vehicle's water-cooled battery case
20: cooling water piping
100: drain valve for water-cooled battery
110: housing 111: inlet
112: outlet 113: fastener
114: seating groove 120: cover member
130: opening and closing member 131: body
131a: stepped 131b: discharge hole
131c: inclined discharge path 132: support plug
140: pressing part 141: guide bushing
141a: sleeve 141b: flange
142: elastic member 150: gasket

Claims (10)

상, 하부에 각각 유입구(inlet)와 배출구(outlet)가 형성된 중공 형상의 하우징(housing);
상기 하우징의 중공 내에서 상기 유입구에 인접하게 배치되고, 냉각수를 흡수 또는 배출함으로써 체적이 변화하는 커버부재(cover member);
상기 하우징의 중공 내에서 상기 커버부재의 하부에 배치되고, 일단이 상기 유입구와 이격된 상기 커버부재의 일면에 고정되는 가압부(pressing unit); 및
상기 하우징의 중공 내에서 상기 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재(opening and closing member)로서, 상기 개폐부재의 일측이 상기 가압부의 타단에 고정되고 상기 개폐부재의 타측이 상기 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하되,
상기 개폐부재는, 상기 커버부재의 체적 변화에 따라 상기 배출구를 개폐하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브(water-cooled type drain valve for battery).A hollow housing having an inlet and an outlet at upper and lower portions, respectively;
a cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing and whose volume is changed by absorbing or discharging cooling water;
a pressing unit disposed below the cover member in the hollow of the housing and having one end fixed to one surface of the cover member spaced apart from the inlet; and
An opening and closing member disposed below the pressing part in the hollow of the housing, one side of the opening and closing member being fixed to the other end of the pressing part and the other side of the opening and closing member being disposed adjacent to the outlet. including absence,
The water-cooled type drain valve for battery, characterized in that the opening and closing member opens and closes the discharge port according to the volume change of the cover member. 제1항에 있어서,
상기 커버부재의 체적이 증가하는 경우, 상기 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 상기 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 많고,
상기 커버부재의 체적이 감소하는 경우, 상기 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 상기 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 적은 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.According to claim 1,
When the volume of the cover member increases, the amount of cooling water absorbed by the cover member is greater than the amount of cooling water discharged by the cover member;
When the volume of the cover member decreases, the amount of cooling water absorbed by the cover member is smaller than the amount of cooling water discharged by the cover member. 제1항에 있어서,
상기 커버부재의 체적이 증가하는 경우, 상기 가압부는 상기 커버부재를 상기 유입구를 향해 가압하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.According to claim 1,
The drain valve for a water-cooled battery, characterized in that when the volume of the cover member increases, the pressing portion presses the cover member toward the inlet. 제1항에 있어서,
상기 개폐부재는,
상기 커버부재가 상기 냉각수를 흡수하는 경우, 상기 배출구의 주위 영역에 의해 지지되고, 상기 커버부재가 상기 냉각수를 배출하는 경우, 상기 배출구의 주위 영역으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.According to claim 1,
The opening and closing member,
The drain valve for a water-cooled battery, characterized in that the cover member is supported by a region around the discharge port when absorbing the cooling water, and is spaced apart from the region around the discharge port when the cover member discharges the cooling water. 제1항에 있어서,
상기 커버부재는 냉각수를 흡수하거나 배출함으로써 체적이 변하는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.According to claim 1,
The drain valve for a water-cooled battery, characterized in that the cover member is made of a material whose volume changes by absorbing or discharging cooling water. 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징;
냉각수를 흡수하거나 배출함으로써 체적이 변하는 재질로 이루어진 커버부재로서, 상기 유입구를 덮는 커버부재;
상기 하우징의 배출구에 배치되되, 외주면 일부에 돌출된 단턱을 갖는 중공 형상의 바디와, 상기 바디의 하단과 상기 배출구를 밀폐하는 받침마개를 구비하는 개폐부재; 및
상기 바디의 외주면을 감싸는 구조로 이루어지고, 상기 커버부재와 상기 바디의 단턱 사이에 개재되어 상기 커버부재를 지지하는 가압부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.a hollow housing with inlets and outlets formed at upper and lower portions, respectively;
A cover member made of a material whose volume changes by absorbing or discharging cooling water, comprising: a cover member covering the inlet;
an opening and closing member disposed at the outlet of the housing, having a hollow body having a step protruding from a portion of the outer circumferential surface, and a support stopper sealing the lower end of the body and the outlet; and
a pressure unit having a structure surrounding an outer circumferential surface of the body and interposed between the cover member and the step of the body to support the cover member;
A drain valve for a water-cooled battery comprising a. 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징; 상기 하우징의 중공 내에서 상기 유입구에 인접하게 배치되는 커버부재; 상기 하우징의 중공 내에서 상기 커버부재의 하부에 배치되는 가압부; 및 상기 하우징의 중공 내에서 상기 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재로서, 상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법에 있어서,
상기 커버부재가 냉각수를 흡수하기 이전에, 상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구로부터 제1수직높이(first vertical height)에 위치하는 과정;
상기 커버부재가 냉각수를 흡수하면서 체적이 팽창하고, 상기 가압부가 상기 커버부재를 상기 유입구를 향해 가압하는 과정;
상기 커버부재가 상기 가압부에 의해 가압됨으로써 상기 커버부재의 일면의 적어도 일부가 상기 유입구에 끼워지는 과정; 및
상기 커버부재가 냉각수를 배출하면서 체적이 감소하고, 상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제1수직높이보다 큰 제2수직높이(second vertical height)에 위치하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.a hollow housing with inlets and outlets formed at upper and lower portions, respectively; a cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing; a pressing part disposed under the cover member in the hollow of the housing; and an opening/closing member disposed under the pressurizing unit in the hollow of the housing, wherein one surface of the opening/closing member is disposed adjacent to the outlet. In the coolant discharge method using a drain valve,
positioning one surface of the opening/closing member at a first vertical height from the outlet before the cover member absorbs the cooling water;
expanding the cover member while absorbing cooling water, and pressing the cover member toward the inlet by the pressing part;
fitting at least a portion of one surface of the cover member into the inlet by pressing the cover member by the pressing unit; and
A process in which the volume of the cover member decreases while discharging coolant and one surface of the opening/closing member is located at a second vertical height greater than the first vertical height based on the outlet
Cooling water discharge method using a drain valve comprising a. 제7항에 있어서,
상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제1수직높이에 위치할 때, 상기 개폐부재는 상기 배출구를 폐쇄하고,
상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제2수직높이에 위치할 때, 상기 개폐부재는 상기 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.According to claim 7,
When one side of the opening and closing member is positioned at the first vertical height based on the outlet, the opening and closing member closes the outlet,
The cooling water discharge method using a drain valve, characterized in that, when one surface of the opening and closing member is located at the second vertical height with respect to the outlet, the opening and closing member opens the outlet. 제7항에 있어서,
상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제1수직높이에 위치할 때, 상기 개폐부재는 상기 배출구의 주위 영역에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.According to claim 7,
When one surface of the opening and closing member is positioned at the first vertical height with respect to the outlet, the opening and closing member is supported by an area around the outlet. 제7항에 있어서,
상기 커버부재의 일면의 적어도 일부가 상기 유입구에 끼워지는 과정에서,
상기 커버부재의 일면의 적어도 일부는 탄성변형되어 상기 유입구에 끼워지는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.According to claim 7,
In the process of fitting at least a part of one surface of the cover member to the inlet,
Cooling water discharge method using a drain valve, characterized in that at least a portion of one surface of the cover member is elastically deformed and inserted into the inlet.
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